一种夹持机构和模组切割设备 |
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| 申请号 | CN202311695876.8 | 申请日 | 2023-12-11 | 公开(公告)号 | CN117564351A | 公开(公告)日 | 2024-02-20 |
| 申请人 | 苏州镁伽科技有限公司; | 发明人 | 叶烜; 朱良辰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开的夹持机构和模组切割设备涉及 电池 维护技术领域，夹持机构包括机座和夹持组件，夹持组件包括第一安装 支架 、第一夹紧组件和承托组件，第一安装支架设置于机座上，第一夹紧组件用于将被夹持件夹紧。承托组件包括承托件，承托件设置于第一夹紧组件上，且具有用于承托被夹持件底部的承托支脚。承托件设置在第一夹紧组件上可以随第一夹紧组件的夹紧动作同步靠近电池模组所在的 位置 。在第一夹紧组件夹紧被夹持件并运输的过程中，承托支脚承托于被夹持件的底部，在被夹持件掉落时承托支脚能够接住被夹持件，避免由于故障导致的被夹持件的跌落，提高上料过程的安全性和可靠性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种夹持机构，其特征在于，包括机座和夹持组件，所述夹持组件包括： |
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| 说明书全文 | 一种夹持机构和模组切割设备技术领域背景技术[0002] 随着科技的发展，移动设备的需求不断增加，电池模组作为一种关键的电子设备，其设计和制造也在不断升级。然而，由于电池模组制造和设计的复杂性，电池模组的维护和更换成本也越来越高。 [0003] 为了降低电池模组的维护和更换成本，现有技术中采用设置返工拉拆解设备来进行电池模组的拆解和维护。返工拉拆解设备可以方便地拆卸电池模组，对其中损坏或故障的部分进行修复或更换，同时，也可以对电池模组进行全面的分析和测试，以确保其性能和安全性；返工拉拆解设备也可以提高电池模组的生产效率，降低维护成本。在电池模组制造过程中，可能会出现一些问题，例如设计错误、材料质量问题等，这些问题可通过返工拉拆解设备来进行修复和更换，从而进一步提高生产效率。 [0004] 方形锂电池模组返工拉拆解设备是一种非常重要的设备，可以对方形锂电池模组进行返工和拆解，提高生产效率并降低维护成本，对于电池模组制造业的发展具有重要意义。 [0005] 在对方形锂电池模组拆解时，需要对其进行侧板、端板切割，而在对方形锂电池模组进行切割前，需要夹持机构的可靠夹持进行上料，而在上料过程中，若被夹持的方形锂电池模组较重，则可能存在掉落的情况，这不仅会损毁电池模组，而且还存在安全隐患。 [0006] 因此，如何实现对方形电池模组的可靠上料，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。 发明内容[0007] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种夹持机构，以实现对方形电池模组的可靠上料。 [0008] 本发明的另一目的在于提供一种模组切割设备，该模组切割设备包括上述的夹持机构。 [0009] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： [0010] 一种夹持机构，包括机座和夹持组件，所述夹持组件包括： [0011] 第一安装支架，设置于所述机座上； [0012] 第一夹紧组件，设置于所述第一安装支架上； [0013] 承托组件，包括承托件，所述承托件设置于所述第一夹紧组件上，且具有承托支脚，所述承托支脚用于在所述第一夹紧组件夹紧被夹持夹件时，位于被夹持件的下方并与被夹持件间隔预设距离。 [0014] 可选地，在上述的夹持机构中，所述承托件可移动地设置于所述第一夹紧组件上，并由承托驱动件驱动，所述承托驱动件设置于所述第一夹紧组件上； [0015] 其中，当所述承托组件处于承托状态，所述承托支脚位于所述第一夹紧组件的下方，并向靠近被夹持件的方向延伸，以在被夹持件跌落时承托于被夹持件的底部，当所述承托组件处于非承托状态，所述承托支脚被收起于所述第一夹紧组件远离被夹持件的位置。 [0016] 可选地，在上述的夹持机构中，所述承托件为可转动地设置于所述第一夹紧组件上的多个，且多个所述承托件通过连杆组件与所述承托驱动件传动连接。 [0017] 可选地，在上述的夹持机构中，所述承托件包括相互垂直并连接的所述承托支脚和连接部，所述连接部与所述连杆组件传动连接。 [0018] 可选地，在上述的夹持机构中，所述第一夹紧组件用于夹紧被夹持件的一侧设置有第一绝缘缓冲垫；和/或， [0019] 所述承托支脚上设置有第二绝缘缓冲垫，当所述承托组件处于承托状态，所述第二绝缘缓冲垫位于所述承托支脚面向被夹持件的一侧。 [0020] 可选地，在上述的夹持机构中，所述第一夹紧组件包括第一夹紧件和第一驱动件，所述第一驱动件设置于所述第一安装支架上，且输出端与所述第一夹紧件连接，用于驱动所述第一夹紧件夹紧被夹持件，所述承托件设置于所述第一夹紧件上。 [0021] 可选地，在上述的夹持机构中，所述夹持组件还包括第二安装支架和第二夹紧组件，所述第二安装支架设置于所述机座上，所述第一夹紧组件和所述第二夹紧组件均为两组，且两组所述第一夹紧组件用于夹紧于被夹持件沿宽度方向上的两端，两组所述第二夹紧组件用于夹紧于被夹持件沿长度方向上的两端； [0022] 所述第二夹紧组件包括第二夹紧件和第二驱动件，所述第二驱动件设置于所述第二安装支架上，且输出端与所述第二夹紧件传动连接，用于驱动所述第二夹紧件夹紧所述被夹持件。 [0023] 可选地，在上述的夹持机构中，所述第一安装支架通过第一间距调节组件可移动地设置于所述机座上；和/或， [0024] 所述第二安装支架通过第二间距调节组件可移动地设置于所述机座上。 [0025] 可选地，在上述的夹持机构中，沿所述第一安装支架的移动方向，所述机座上设置有第一刻度尺，所述第一安装支架上设置有用于指示所述第一刻度尺上刻度的第一指针；和/或， [0026] 沿所述第二安装支架的移动方向，所述机座上设置第二刻度尺，所述第二安装支架上设置有用于指示所述第二刻度尺上刻度的第二指针。 [0028] 所述第一夹紧件为夹持板，所述夹持板上开设有用于连接不同的夹具的多组安装孔位。 [0029] 可选地，在上述的夹持机构中，还包括模组检测组件，所述模组检测组件包括： [0030] 感应件，设置于所述机座上； [0031] 检测部，通过弹性件可移动地设置于所述机座上，且用于与被夹持件的上表面抵接； [0032] 触发部，设置于所述检测部上，用于触发所述感应件； [0033] 其中，当所述模组检测组件处于第一状态，所述检测部未与被夹持件接触，所述弹性件处于初始状态，所述感应件未被触发，当所述模组检测组件处于第二状态，所述检测部与被夹持件抵接，所述弹性件处于压缩状态，且所述感应件被所述触发部触发。 [0034] 可选地，在上述的夹持机构中，所述检测部包括： [0035] 导向杆，穿设于所述机座，并沿竖直方向延伸，所述弹性件套设于所述导向杆上，且两端分别与所述机座和所述导向杆抵接，所述触发部设置于所述导向杆的第一端； [0036] 检测板，设置于所述导向杆的第二端，用于与被夹持件抵接。 [0037] 一种模组切割设备，包括上述的夹持机构。 [0038] 本发明提供的夹持机构包括机座和夹持组件，夹持组件包括第一安装支架、第一夹紧组件和承托组件，第一安装支架设置于机座上，第一夹紧组件设置于第一安装支架上。通过两组夹持组件中的两个第一夹紧组件，可以分别夹持于被夹持件的两端，从而带动移动被夹持件移动。承托组件包括承托件，承托件设置于第一夹紧组件上，且具有用于承托被夹持件底部的承托支脚。承托件设置在第一夹紧组件上可以随第一夹紧组件的夹紧动作同步靠近被夹持件所在的位置。在第一夹紧组件夹紧被夹持件并运输的过程中，承托支脚位于被夹持件的底部，并与被夹持件间隔预设距离，该预设距离可以为零或不为零，以分别对应在夹持时承托支脚与被夹持件贴合或具有一定间隙的情景，即在被夹持件掉落时能够承托住被夹持件的距离都在预设距离的范围内，使得在被夹持件掉落时承托支脚能够接住被夹持件，避免由于故障导致的被夹持件的跌落。 [0039] 相较于现有技术，本发明提供的夹持机构可对被夹持件进行夹持，并实现被夹持件的转运，且通过增设的承托组件可对被夹持件的底部进行承托，避免被夹持件的跌落，可用于方形锂电池模组的上料，并大大提高方形锂电池模组转运过程的安全性和可靠性。 [0041] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0042] 图1为本发明实施例公开的夹持机构的夹持组件的正视图； [0043] 图2为本发明实施例公开的夹持机构的夹持组件的俯视图； [0044] 图3为本发明实施例公开的夹持机构的夹持组件的轴测图； [0045] 图4为本发明实施例公开的夹持机构的模组检测组件的结构示意图。 [0046] 其中，100为第一夹紧组件，110为第一夹紧件，120为第一驱动件； [0047] 200为承托组件，210为承托件，211为第二绝缘缓冲垫，220为承托驱动件； [0048] 300为第一安装支架； [0049] 400为模组检测组件，410为导向杆，420为检测板，430为感应件，440为弹性件，450为安装板。 具体实施方式[0050] 本发明的核心在于公开一种夹持机构，以实现对方形电池模组的可靠上料。 [0051] 本发明的另一目的在于提供一种模组切割设备，该模组切割设备包括上述的夹持机构。 [0052] 以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关申请相关的部分。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0053] 结合图1和图3，本发明实施例公开的夹持机构包括机座和夹持组件，夹持组件可以为设置于机座上的两组，被夹持件用于被夹紧在两组夹持组件之间，然后被夹持组件带动实现位置的转移。其中，夹持组件包括第一安装支架300、第一夹紧组件100和承托组件200，第一安装支架300设置于机座上，第一夹紧组件100设置于第一安装支架300上。通过两组夹持组件中的两个第一夹紧组件100，可以分别夹持于被夹持件的两端，从而带动移动被夹持件移动。 [0054] 承托组件200包括承托件210，承托件210设置于第一夹紧组件100上，且具有用于承托被夹持件底部的承托支脚。承托件210设置在第一夹紧组件100上可以随第一夹紧组件100的夹紧动作同步靠近被夹持件所在的位置。在第一夹紧组件100夹紧被夹持件并运输的过程中，承托支脚位于被夹持件的底部，并与被夹持件间隔预设距离，该预设距离可以为零或不为零，以分别对应在夹持时承托支脚与被夹持件贴合或具有一定间隙的情景，即在被夹持件掉落时能够承托住被夹持件的距离都在预设距离的范围内，使得在被夹持件掉落时承托支脚能够接住被夹持件，避免由于故障导致的被夹持件的跌落。 [0055] 相较于现有技术，本发明实施例公开的夹持机构可对被夹持件进行夹持，并实现被夹持件的转运，且通过增设的承托组件200可对被夹持件的底部进行承托，避免被夹持件的跌落，可用于方形锂电池模组的上料，并大大提高方形锂电池模组转运过程的安全性和可靠性。 [0056] 具体地，在一实施例中，第一夹紧组件100包括第一夹紧件110和第一驱动件120，第一驱动件120设置于第一安装支架300上，并且输出端与第一夹紧件110连接，用于驱动两个第一夹紧件110相互靠近并将被夹持件夹紧。通过两组夹持组件中的两个第一夹紧件110，可以分别夹持于被夹持件的两端，从而带动移动被夹持件移动。承托件210设置于第一夹紧件110上。 [0057] 以下以方形锂电池模组为被夹持件进行表述，并简称方形锂电池模组为电池模组。 [0058] 上述的第一驱动件120可为夹持气缸，进一步地，为了对第一夹紧组件100夹持力的大小进行调整，在第一驱动件120上设置有用于调节其夹持力的减压阀。 [0059] 为了方便换型，结合图1，第一夹紧件110为呈板状结构的夹持板，夹持板上开设有多组安装孔位，可分别连接不同的夹具，不同的夹具与不同外形的电池模组相匹配，方便换型。 [0060] 具体地，夹具设置于第一夹紧件110的第一侧，第一驱动件120设置于第一夹紧件110的第二侧，第一驱动件120可驱动第一夹紧件110移动使夹具将电池模组夹紧。 [0061] 在一实施例中，第一安装支架300上设置有夹紧导轨，夹紧导轨沿第一夹紧件110的第一侧向第二侧的方向延伸，且第一夹紧件110与夹紧导轨滑动配合，实现对夹紧动作的导向。 [0062] 需要说明的是，机座可沿竖直方向移动，以靠近电池模组并实现电池模组的起吊，根据实际返工拉拆解设备的不同，在电池模组起吊后可通过第一安装支架300在机座上的水平移动，实现对电池模组的转运；在电池模组起吊后还可以通过机座在返工拉拆解设备机架上的移动(或被其他装置带动)实现对电池模组的运输。即根据实际情况，机座可具备或不具备水平移动的功能，机座具有水平移动功能的方案更适用于对电池模组的远距离运输。 [0063] 由于在大部分工况下，电池模组初始的上料位置均位于一个较大的平面上，因此夹持机构需要下降至与电池模组对应的位置，而后再进行夹持，这导致承托件210低于第一夹紧件110(第一夹紧件110夹紧于电池模组的端部，承托件210承托于电池模组的底部，即承托件210需设置于第一夹紧件110的底部)的设置可能会对第一夹紧组件100的夹持造成干涉，因此，在本发明公开的一具体的实施例中，承托件210可移动地设置于第一夹紧件110上，并由承托驱动件220驱动，承托驱动件220设置于第一夹紧件110上。当承托组件200处于承托状态时，承托支脚位于第一夹紧件110的下方，并向两组夹持组件中两个第一夹紧件110之间的位置延伸，在电池模组跌落时可承托于电池模组的底部，当承托组件200处于非承托状态时，承托支脚向远离电池模组的方向移动并被收起于第一夹紧件110上，以远离电池模组所在的位置，避免对第一夹紧组件100的下降及夹持动作造成干涉。 [0064] 如图1和图3中标注的两个承托件210分别显示了承托件210的两种状态，在第一夹紧组件100夹持电池模组之前，承托组件200处于非承托状态，被收起且不影响第一夹紧件110的夹持，在第一夹紧组件100夹持电池模组后，承托组件200由非承托状态转为承托状态，承托件210的承托支脚转动至电池模组底部，可防止电池模组的跌落。 [0065] 具体地，在一实施例中，承托件210可转动地设置于第一夹紧件110上，且通过连杆组件与承托驱动件220传动连接，承托驱动件220可以驱动承托件210转动。在非承托状态，承托件210转动至与第一夹紧件110的第二侧，并与第一夹紧件110相对；在承托状态，承托件210转动至第一夹紧件110的下方。 [0066] 结合图1和图2，承托件210为截面呈类似“L”形的直角件，包括相互垂直并连接的承托支脚和连接部，连接部套设于连杆组件上，且承托件210为间隔设置于第一夹紧件110上的多个，位于一个第一夹紧件110上的多个承托件210可由一个承托驱动件220进行驱动，并通过连杆组件同步传动连接，以节约安装空间和成本。 [0067] 上述的承托驱动件220均可为驱动气缸。 [0068] 具体地，在非承托状态状态下驱动气缸缩回，连杆机构呈初始状态，在第一夹紧组件100夹持电池模组后，夹持机构上升移动预设高度(60mm左右，由KBK机构(起重机)Z轴编码器控制高度)，高度到位后，驱动气缸伸出，驱动连杆机构使承托件210旋转至电池模组正下方，以防止在搬运过程中出现夹持不稳等问题导致的电池模组滑落问题，而后再带动电池模组平移进行运输。 [0069] 在另一实施例中，承托件210可平移地设置于第一夹紧件110上，在承托件210平移的第一极限位置，承托件210位于第一夹紧件110的第二侧，且与第一夹紧件110保持较远的距离，以避让电池模组初始位置所在的平面，在第一夹紧组件100夹持电池模组并起吊后，在承托件210平移至第二极限位置，承托件210移动至靠近第一夹紧件110的位置，承托支脚设置于第一夹紧件110的第一侧并位于电池模组的底部。 [0070] 为了实现对电池模组的绝缘防护，第一夹紧件110用于夹紧并与电池模组贴合的一侧设置有第一绝缘缓冲垫。 [0071] 进一步地，在承托支脚上设置有第二绝缘缓冲垫211，当承托组件200处于承托状态时，第二绝缘缓冲垫211位于承托支脚面向第一夹紧件110(电池模组底部)的一侧。通过第一绝缘缓冲垫和第二绝缘缓冲垫211可保证夹持机构接触电池模组的部位均为绝缘材质，避免存在安全隐患。 [0072] 为了提高夹持的可靠性，夹持组件还包括第二安装支架和第二夹紧组件，第二安装支架设置于机座上，两组夹持组件中的第一夹紧组件100用于夹紧于电池模组沿宽度方向上的两端，两组夹持组件中的第二夹紧组件用于夹紧于电池模组沿长度方向上的两端，通过对电池模组四个方向上的夹持，保证上料过程的可靠性。 [0073] 上述的第二夹紧组件主要用于辅助第一夹紧组件100的夹持，并作为电池模组的靠位，以避免电池模组在初始位置时，其中心位置与夹持机构夹持的中心位置存在偏差。 [0074] 具体地，第二夹紧组件包括第二夹紧件和第二驱动件，第二驱动件设置于第二安装支架上，并与第二夹紧件传动连接，用于驱动两个第二夹紧件相互靠近并夹紧电池模组。 [0075] 进一步地，在第二夹紧件上也可以设置承托组件200，以进一步提高运输过程的可靠性和安全性。 [0076] 为了适应不同型号的电池模组，第一安装支架300通过第一间距调节组件可移动地设置于机座上，通过第一间距调节组件可调整两个第一安装支架300之间的距离，进而适应对不同型号电池模组的夹持。 [0077] 对应地，第二安装支架通过第二间距调节组件可移动地设置于机座上。 [0078] 其中，第一间距调节组件和第二间距调节组件均可以传动丝杠结构，具体地，在机座上设置有沿相互垂直的两个方向分别设置有第一传动丝杠和第二传动丝杠，第一安装支架300通过第一传动丝母设置于第一传动丝杠上，第二安装支架通过第二传动丝母设置于第二传动丝杠上，通过正反转第一传动丝杆和第二传动丝杠即可调整第一夹紧组件100和第二夹紧组件的夹紧尺寸，实现对不同尺寸电池模组的夹持，调节快速，且适应性强。 [0079] 为了方便作业人员动手操作实现对夹紧尺寸的快速调整，沿第一安装支架300的移动方向，在机座上设置有第一刻度尺，沿第二安装支架的移动方向，在机座上设置的第二刻度尺，对应地，第一安装支架300上设置有用于指示第一刻度尺上刻度的第一指针，第二安装支架上设置有用于指示第二刻度尺上刻度的第二指针。 [0080] 在调节不同宽度时，作业人员通过旋转手轮，可带动第一传动丝杆和第二传动丝杠转动，并分别按照第一指针和第二指针在第一刻度尺和第二刻度尺上的示数调整到合适的位置，实现对第一安装支架300以及第二安装支架夹紧尺寸的快速调整。 [0081] 在一实施例中，第一调节组件为一个，且第一传动丝杠为前半段左旋，后半段右旋的T型丝杆，以实现对两个第一安装支架300的同步调整；第二调节组件为两个，用于分别调整两个第二安装支架的位置。且在第一传动丝杠和第二传动丝杠的端部均配备手轮，方便作业人员的手动调节。 [0082] 为了避免作业人员操作失误，本发明实施例公开的夹持机构还包括模组检测组件400，结合图4，模组检测组件400包括感应件430、检测部和触发部。感应件430设置于机座上，检测部通过弹性件440可移动地设置于机座上，且用于与被夹持件的上表面抵接，触发部设置于检测部上，用于触发感应件430。 [0083] 当模组检测组件400处于第一状态，检测部未与电池模组抵接，弹性件440处于初始状态，感应件430未被触发，当模组检测组件400处于第二状态，检测部与电池模组抵接，弹性件440处于压缩状态，感应件430被触发部触发。 [0084] 具体地，在一实施例中，检测部包括导向杆410和检测板420，导向杆410穿设于机座，且沿竖直方向延伸，弹性件440套在导向杆410上，位于机座面向电池模组的一侧，且两端分别与机座和导向杆410(上的限位部，限位部可以为设置于导向杆410上的限位环)抵接，触发部设置于导向杆410的第一端，感应件430设置于机座背向夹持组件的一侧，且用于被设置于导向杆410第一端的触发部触发，同时该触发部可避免导向杆由机座上脱出。检测板420设置于导向杆410用于靠近电池模组的第二端，以与电池模组的上表面抵接。 [0085] 在夹持组件夹持电池模组之前，模组检测组件400可检测夹持位置处是否具有电池模组。具体地，在机座下降使夹持组件靠近电池模组的过程中，检测板420随机座的下降先一步接触电池模组的上表面，机座继续下降，弹性件440被压缩，当弹性件440被压缩一定距离后时，导向杆410会触发感应件430，此时说明电池模组到位，可避免夹持机构的空夹动作。 [0086] 弹性件440也可以设置在机座背向电池模组的一侧，在该实施例中，弹性件440两端分别与导向杆410上的限位部和机座连接，且当模组检测组件400处于第二状态，弹性件440处于拉伸状态，即弹性件440用于提供检测部复位的作用力，根据结构的不同，弹性件 440的设置形式也不同。 [0087] 进一步地，结合图4，设定在弹性件440被压缩到极限位置之后，感应件430才被触发，且承托件210与电池模组的底部具有一定的间隔距离，使得在电池模组发生跌落后，弹性件440反弹并立即推动导向杆410和检测板420复位，使导向杆410的端部远离可触发感应件430的位置，使感应件430无法感应在位，表示电池模组滑落，以此实现防呆，同时可提醒作业人员异常状态的出现，在该过程中承托组件200可对电池模组的掉落进行防护。 [0089] 模组检测组件400还可以为直接设置的多种传感器(例如光电传感器等)，相较于采用传感器直接进行电池模组在位检测的方案，上述通过机械结构配合传感器进行在位检测的方案可靠性更好，不容易存在误检测。 [0090] 具体地，在一实施例中，结合图4，导向杆410为四个，检测板420的两端均与两个导向杆410固定。模组检测组件400还包括安装板450，感应件430设置于安装板450上，安装板450设置于机座远离电池模组的一侧，且导向杆410穿过安装板450。 [0091] 模组检测组件400设置于两组夹持组件中间位置的上方，在不影响其夹持动作的同时，与电池模组的上表面抵接进行在位检测。 [0092] 本发明实施例公开的模组切割设备包括上述的夹持机构，用于将电池模组上料至模组切割设备的切割位置，由于具有上述的夹持机构所以同样具有上述的有益效果，在此不再赘述。 [0093] 本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。 [0094] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 |
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